筐体の製造工場を見る ―― 板金加工と樹脂加工の概要

3．樹脂筐体ができるまで

　樹脂を素材とする筐体が出来るまでを，樹脂加工の現場を見ながら紹介します．

　樹脂は，家電製品から自動車，飛行機など，さまざまなところで使われています．板金と異なり電気を通さず，感電などを防止できるので，電装品の筐体としてよく使われています．

　携帯電話のような小さな樹脂ケースであって，ここで紹介するような工程を経て出来上がっています．電子設計とは違う難しさや，職人的な技術も必要です．

●樹脂と型

　樹脂成型とは，図2のように，製品の形を彫った型に樹脂を流し込んで形を作り出す方法です．原理は簡単ですが，その原型の型を作ったり，成型を行うまでにさまざまな工程を経る必要があります．

図2　樹脂成型の仕組み
製品の形を彫った型に樹脂を流し込んで形を作り出す．

　樹脂成型の型は，金属のキャビ，コアという部分に分かれている雄型と雌型を作り，その間に樹脂を流し込む構造を採ります．冷却後，型を開くと，成型された製品が得られます．

●型の設計

　製品の形状を基に，型の設計を行います．設計には，3次元図面作成ツールを利用します（写真11）．型のキャビとコアをどのように分割するか，形状に問題がないかなどの確認にも，ツールを使います．

写真11　型の設計
型の設計には，3次元図面作成ツールを利用する．

　製品を取り出す際に型を冷やすための冷却管の設計や，複雑な形状に対応するために流し込んだ樹脂を部分的に温めるヒータなどの設計も行います．

●型材料

　型は，写真12のような金属の塊より作り出されます．これに加工を施して，樹脂の型になります．

写真12　型の材料
型は金属の塊を使って作る．

●冷却管加工

　成型を行う場合には，ペレットとよばれる樹脂を溶かして，型に流し込みます．そして冷やし固めて，型より取り出します．

　冷やすためには冷却管が使用されます．これはあらかじめ，型に彫られていきます．

●切削加工

　コンピュータ制御の切削加工機により型を彫っていきます（写真13）．3次元図面作成ツールで作成したデータをもとに，加工します．

(a) 制御パネルと切削スペース


(b) 内部で型を彫る

写真13　切削加工機
コンピュータ制御の切削加工機を用いて型を彫る．